JPH09255377A - 発泡スラグの組成物 - Google Patents
発泡スラグの組成物Info
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- JPH09255377A JPH09255377A JP8085980A JP8598096A JPH09255377A JP H09255377 A JPH09255377 A JP H09255377A JP 8085980 A JP8085980 A JP 8085980A JP 8598096 A JP8598096 A JP 8598096A JP H09255377 A JPH09255377 A JP H09255377A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
- C04B5/065—Porous slag
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00198—Characterisation or quantities of the compositions or their ingredients expressed as mathematical formulae or equations
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発泡化度合いの大きい発泡スラグを高品質、高
歩留りで製造する。 【構成】一般式（１−ｗ）｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3
−ｚＣａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2
Ｏ3 ｝（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる発泡スラグの組
成物において、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分
の組成比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成分組成図におけ
る、以下の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６
５，ｚ＝０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
１３０，ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝
０．１８０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，
ｙ＝０．２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの
線に囲まれる組成範囲で且つＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ
5 、Ｂ2 Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加物量ｗは、
０．０１≦ｗ≦０．０５の範囲に選定されている発泡ス
ラグの組成物。
歩留りで製造する。 【構成】一般式（１−ｗ）｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3
−ｚＣａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2
Ｏ3 ｝（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる発泡スラグの組
成物において、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分
の組成比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成分組成図におけ
る、以下の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６
５，ｚ＝０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
１３０，ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝
０．１８０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，
ｙ＝０．２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの
線に囲まれる組成範囲で且つＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ
5 、Ｂ2 Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加物量ｗは、
０．０１≦ｗ≦０．０５の範囲に選定されている発泡ス
ラグの組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 −ＣａＯ系発泡スラグの組成物に関し、更に詳細に
説明すると、一般廃棄物焼却灰、飛灰、産業廃棄物燃え
がら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭灰等のいずれ
か１つまたはこれらの混合物に添加物を加え、組成を調
整し、電気炉で溶融し、水中に流し込んで溶融スラグを
発泡化させたときに、溶融状態から凝固状態になった発
泡スラグの組成物に関する。
Ｏ3 −ＣａＯ系発泡スラグの組成物に関し、更に詳細に
説明すると、一般廃棄物焼却灰、飛灰、産業廃棄物燃え
がら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭灰等のいずれ
か１つまたはこれらの混合物に添加物を加え、組成を調
整し、電気炉で溶融し、水中に流し込んで溶融スラグを
発泡化させたときに、溶融状態から凝固状態になった発
泡スラグの組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉スラグ、転炉スラグ、電気炉
スラグは、徐冷（空冷）または急冷（水冷）により冷却
され、破砕・整粒により適当な大きさに整えられてセメ
ント原料や道路用路盤材等に使用されている。
スラグは、徐冷（空冷）または急冷（水冷）により冷却
され、破砕・整粒により適当な大きさに整えられてセメ
ント原料や道路用路盤材等に使用されている。
【０００３】また近時、地球環境の視点から一般廃棄物
焼却灰等の廃棄物を適正・安全且つ円滑に処理していく
ための社会システム作りが盛んに検討されており、減容
・再資源化を目的として、廃棄物を溶融し、水砕されて
いる。また、一部であるが、溶融スラグを発泡化し、植
物栽培用培土、各種フィルター、土質改良材、セメント
材料、断熱成形材料、調湿材等に用いることが種々試み
られるようになってきている。
焼却灰等の廃棄物を適正・安全且つ円滑に処理していく
ための社会システム作りが盛んに検討されており、減容
・再資源化を目的として、廃棄物を溶融し、水砕されて
いる。また、一部であるが、溶融スラグを発泡化し、植
物栽培用培土、各種フィルター、土質改良材、セメント
材料、断熱成形材料、調湿材等に用いることが種々試み
られるようになってきている。
【０００４】従来の溶融スラグを発泡スラグ化する組成
物としては、特開平２−９２８４７号公報（以下、第１
従来例と称す）、特開平２−９２８４８号公報（以下、
第２従来例と称す）、特公平６−９９１６８号公報（以
下、第３従来例と称す）及び特開平６−１５４７２６号
公報（以下、第４従来例と称す）に記載されているもの
がある。
物としては、特開平２−９２８４７号公報（以下、第１
従来例と称す）、特開平２−９２８４８号公報（以下、
第２従来例と称す）、特公平６−９９１６８号公報（以
下、第３従来例と称す）及び特開平６−１５４７２６号
公報（以下、第４従来例と称す）に記載されているもの
がある。
【０００５】第１従来例には、高炉スラグ及びシリコン
マンガンスラグを加熱・溶融して、温度を１４８０℃に
保持した溶融スラグ中のシリコンマンガンスラグの含有
率を１０重量％以上に調整し、これを水槽に注入して発
泡化することにより、嵩比重を０．６０〜０．２０ｋｇ
／ｌとする発泡化スラグを得ることが開示されている。
マンガンスラグを加熱・溶融して、温度を１４８０℃に
保持した溶融スラグ中のシリコンマンガンスラグの含有
率を１０重量％以上に調整し、これを水槽に注入して発
泡化することにより、嵩比重を０．６０〜０．２０ｋｇ
／ｌとする発泡化スラグを得ることが開示されている。
【０００６】第２従来例には、高炉等で発生する溶融ス
ラグをＭｎＯ：５重量％、Ｋ2 Ｏ：０．２重量％以上、
ＣａＯとＳｉＯ2 との重量比：１．１以下に調整するこ
とにより、嵩比重を０．２〜０．５ｋｇ／ｌとする発泡
化スラグを得ることが開示されている。
ラグをＭｎＯ：５重量％、Ｋ2 Ｏ：０．２重量％以上、
ＣａＯとＳｉＯ2 との重量比：１．１以下に調整するこ
とにより、嵩比重を０．２〜０．５ｋｇ／ｌとする発泡
化スラグを得ることが開示されている。
【０００７】第３従来例には、廃棄物溶融スラグのＣａ
Ｏ含有量が５〜２０ｗｔ％、ＳｉＯ2 含有量が７０〜９
０ｗｔ％となるように、ＣａＯ源材、及びＳｉＯ2 を７
５〜９５ｗｔ％含有するＳｉＯ2 源材を廃棄物に添加し
てＣａＯ含有量及びＳｉＯ2含有量のみを調整し、溶融
点よりもはるかに高い約１４００℃以上の温度で溶融し
た後、冷却して溶融物を結晶化することにより、高強度
で、結晶質の溶融スラグを製造することが開示されてい
る。
Ｏ含有量が５〜２０ｗｔ％、ＳｉＯ2 含有量が７０〜９
０ｗｔ％となるように、ＣａＯ源材、及びＳｉＯ2 を７
５〜９５ｗｔ％含有するＳｉＯ2 源材を廃棄物に添加し
てＣａＯ含有量及びＳｉＯ2含有量のみを調整し、溶融
点よりもはるかに高い約１４００℃以上の温度で溶融し
た後、冷却して溶融物を結晶化することにより、高強度
で、結晶質の溶融スラグを製造することが開示されてい
る。
【０００８】第４従来例には、トータル鉄含有量が１ｗ
ｔ％以下で且つＮａ2 Ｏ及びＫ2 Ｏの合成の含有量が７
から１５ｗｔ％の範囲内の都市ごみ焼却灰溶融スラグを
得ることにより、焼成品の原料として優れた品質を有す
るスラグを得ることが開示されている。
ｔ％以下で且つＮａ2 Ｏ及びＫ2 Ｏの合成の含有量が７
から１５ｗｔ％の範囲内の都市ごみ焼却灰溶融スラグを
得ることにより、焼成品の原料として優れた品質を有す
るスラグを得ることが開示されている。
【０００９】これらの従来例の発泡スラグは、粒度調整
されて肥料、植物栽培用培土、各種フィルター、土質改
良材、セメント材料、断熱成形材料、調湿材等に用いる
ように試みられている。
されて肥料、植物栽培用培土、各種フィルター、土質改
良材、セメント材料、断熱成形材料、調湿材等に用いる
ように試みられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記第１〜
第３従来例の溶融スラグの組成物で発泡させるためには
溶融スラグの温度を１４００℃以上と高温にしなければ
ならず、また嵩比重が最低でも０．２ｋｇ／ｌであるの
で、発泡化の程度が極めて低く、連続した発泡化が困難
となる欠点を有していた。
第３従来例の溶融スラグの組成物で発泡させるためには
溶融スラグの温度を１４００℃以上と高温にしなければ
ならず、また嵩比重が最低でも０．２ｋｇ／ｌであるの
で、発泡化の程度が極めて低く、連続した発泡化が困難
となる欠点を有していた。
【００１１】また、溶融スラグから高品質、高歩留まり
の発泡スラグを得ることができず軽量化が要求される建
材、比表面積が要求される肥料、植物栽培用培土、各種
フィルター、土質改良材、セメント材料、断熱成形材
料、調湿材等への利用が困難であった。
の発泡スラグを得ることができず軽量化が要求される建
材、比表面積が要求される肥料、植物栽培用培土、各種
フィルター、土質改良材、セメント材料、断熱成形材
料、調湿材等への利用が困難であった。
【００１２】更に、従来の発泡スラグは発泡程度が低い
ことに起因して容易に微細な粉末が得られないため微粉
を要求されるセメント材料には利用困難である。
ことに起因して容易に微細な粉末が得られないため微粉
を要求されるセメント材料には利用困難である。
【００１３】しかも、一般廃棄物焼却灰、飛灰、産業廃
棄物燃えがら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭灰等
の最終処分場の確保が非常に困難となっており、再資源
化率の向上が叫ばれており、利用分野の拡大が課題とな
っている。
棄物燃えがら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭灰等
の最終処分場の確保が非常に困難となっており、再資源
化率の向上が叫ばれており、利用分野の拡大が課題とな
っている。
【００１４】尚更に、第４従来例では、焼成品の原料と
して好適な溶融スラグを得ることが開示されており、利
用分野の拡大には寄与しているが、嵩比重については何
ら開示がなく、軽量化や比表面積を大きくする溶融スラ
グについての記載はない。
して好適な溶融スラグを得ることが開示されており、利
用分野の拡大には寄与しているが、嵩比重については何
ら開示がなく、軽量化や比表面積を大きくする溶融スラ
グについての記載はない。
【００１５】そこで、本発明は、上記従来例の課題に着
目してなされたものであり、１４００℃未満の低温度で
溶融スラグを得ることができ、しかも嵩比重を０．２ｋ
ｇ／ｌ未満として発泡化率を向上させて、高品質、高歩
留りの発泡スラグを連続して得ることができ、また結晶
化するためには低温度で処理することができる発泡スラ
グの組成物を提供することを目的としている。
目してなされたものであり、１４００℃未満の低温度で
溶融スラグを得ることができ、しかも嵩比重を０．２ｋ
ｇ／ｌ未満として発泡化率を向上させて、高品質、高歩
留りの発泡スラグを連続して得ることができ、また結晶
化するためには低温度で処理することができる発泡スラ
グの組成物を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明の請求項１による発泡スラグの組成物は、
一般式（１−ｗ）｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＣａ
Ｏ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 ｝
（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる発泡スラグの組成物に
おいて、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分の組成
比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成分組成図における、以下
の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝
０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．１３０，
ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝０．１８
０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの線に囲ま
れる組成範囲で且つＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2
Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加物量ｗは、０．０１
≦ｗ≦０．０５の範囲に選定されていることを特徴とす
る。
には、本発明の請求項１による発泡スラグの組成物は、
一般式（１−ｗ）｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＣａ
Ｏ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 ｝
（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる発泡スラグの組成物に
おいて、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分の組成
比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成分組成図における、以下
の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝
０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．１３０，
ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝０．１８
０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの線に囲ま
れる組成範囲で且つＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2
Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加物量ｗは、０．０１
≦ｗ≦０．０５の範囲に選定されていることを特徴とす
る。
【００１７】本発明の請求項２による発泡スラグの組成
物は、請求項１の発明において、前記｛ｘＳｉＯ2 −ｙ
Ａｌ2 Ｏ3 −ｚＣａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2
Ｏ5−Ｂ2 Ｏ3 ｝（即ちｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ）の組成物はこ
れに含有されるＭｇ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ等
の１つまたはそれらの混合物を５重量％以下に制限した
ことを特徴とする。
物は、請求項１の発明において、前記｛ｘＳｉＯ2 −ｙ
Ａｌ2 Ｏ3 −ｚＣａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2
Ｏ5−Ｂ2 Ｏ3 ｝（即ちｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ）の組成物はこ
れに含有されるＭｇ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ等
の１つまたはそれらの混合物を５重量％以下に制限した
ことを特徴とする。
【００１８】本発明の請求項３による発泡スラグの組成
物は、請求項１または２の発明における、前記発泡スラ
グの組成物は一般廃棄物焼却灰、飛灰、産業廃棄物燃え
がら、有機性汚泥、無機性汚泥及び石炭灰等のいずれか
１つまたはこれらの混合物に添加物を加えて調整されて
いることを特徴とする。
物は、請求項１または２の発明における、前記発泡スラ
グの組成物は一般廃棄物焼却灰、飛灰、産業廃棄物燃え
がら、有機性汚泥、無機性汚泥及び石炭灰等のいずれか
１つまたはこれらの混合物に添加物を加えて調整されて
いることを特徴とする。
【００１９】
【作用】発泡スラグの組成範囲をＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3
−ＣａＯ系三成分の組成比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成
分組成図における、以下の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３
０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．
３７０，ｙ＝０．１３０，ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝
０．６７０，ｙ＝０．１８０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：
（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．２７０，ｚ＝０．３６０）
を結ぶ線上及びこの線に囲まれる範囲とすることによ
り、溶融点を１４００℃未満の低溶融温度とすることが
でき、この範囲外では１４００℃以上の溶融温度とな
る。
−ＣａＯ系三成分の組成比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成
分組成図における、以下の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３
０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．
３７０，ｙ＝０．１３０，ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝
０．６７０，ｙ＝０．１８０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：
（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．２７０，ｚ＝０．３６０）
を結ぶ線上及びこの線に囲まれる範囲とすることによ
り、溶融点を１４００℃未満の低溶融温度とすることが
でき、この範囲外では１４００℃以上の溶融温度とな
る。
【００２０】また、添加物の添加量ｗを０．０１≦ｗ≦
０．０５に選定することにより、嵩比重を２．０ｋｇ／
ｌ未満とすることができ、ｗ＜０．０１及びｗ＞０．０
５に選定すると、嵩比重が２．０ｋｇ／ｌ以上となっ
て、発泡化率が低下する。
０．０５に選定することにより、嵩比重を２．０ｋｇ／
ｌ未満とすることができ、ｗ＜０．０１及びｗ＞０．０
５に選定すると、嵩比重が２．０ｋｇ／ｌ以上となっ
て、発泡化率が低下する。
【００２１】好ましくは、添加物としてＮａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 を各々１％づつ添加して、添
加物量ｗを０．０４とすることにより、嵩比重を０．０
９〜０．１０の範囲内とすることができる。
Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 を各々１％づつ添加して、添
加物量ｗを０．０４とすることにより、嵩比重を０．０
９〜０．１０の範囲内とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による発泡スラグの
組成物について、図１を参照して詳述する。図１には本
発明による発泡スラグの組成物に適用されるＳｉＯ2 −
Ａｌ2 Ｏ3−ＣａＯ系の三成分組成図が示されている。
組成物について、図１を参照して詳述する。図１には本
発明による発泡スラグの組成物に適用されるＳｉＯ2 −
Ａｌ2 Ｏ3−ＣａＯ系の三成分組成図が示されている。
【００２３】この三成分組成図において、溶融状態では
普通均一な単相であるが、融点以下においては各種の化
合物が析出して定まった組織を有するものとなる（冷却
速度によっては一部または全部がガラス状態即ち非晶質
となることもある）。
普通均一な単相であるが、融点以下においては各種の化
合物が析出して定まった組織を有するものとなる（冷却
速度によっては一部または全部がガラス状態即ち非晶質
となることもある）。
【００２４】各々の組成では融点、電離、粘度、電気伝
導度等の高温特性が異なる。そのため、組成比によって
発泡状態に大きい変化を示すことを確認した。
導度等の高温特性が異なる。そのため、組成比によって
発泡状態に大きい変化を示すことを確認した。
【００２５】このＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系の三
成分組成の種々の配合比をもつ原料を溶融炉で溶融した
溶融スラグを水の中に流し込んで発泡化するとαＣａＯ
・ＳｉＯ2 とＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 の組織境
界近傍で優れた発泡が起こることを確認した。
成分組成の種々の配合比をもつ原料を溶融炉で溶融した
溶融スラグを水の中に流し込んで発泡化するとαＣａＯ
・ＳｉＯ2 とＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 の組織境
界近傍で優れた発泡が起こることを確認した。
【００２６】ここで、ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＣ
ａＯ系の三成分組成の組成比ｘ，ｙ，ｚについて、以下
の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝
０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．１３０，
ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝０．１８
０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの線に囲ま
れる図１でハッチングを施した組成範囲では、融点温度
が１３００℃以上１４００℃未満であり、比較的低温度
で溶融させることができる。
ａＯ系の三成分組成の組成比ｘ，ｙ，ｚについて、以下
の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．０６５，ｚ＝
０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．１３０，
ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，ｙ＝０．１８
０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝０．
２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及びこの線に囲ま
れる図１でハッチングを施した組成範囲では、融点温度
が１３００℃以上１４００℃未満であり、比較的低温度
で溶融させることができる。
【００２７】更に、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系の
三成分組成以外の添加物（Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ
2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、Ｃ
ａＦ2 、ＭｎＯ、ＢａＯ、ＦｅＯ、ＴｉＯ2 等）を加え
たときに、この中のＮａ2 Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2
Ｏ3 の４つの成分の１つまたは混合物により一層の発泡
化が起こることを確認した。
三成分組成以外の添加物（Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ
2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、Ｃ
ａＦ2 、ＭｎＯ、ＢａＯ、ＦｅＯ、ＴｉＯ2 等）を加え
たときに、この中のＮａ2 Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2
Ｏ3 の４つの成分の１つまたは混合物により一層の発泡
化が起こることを確認した。
【００２８】そして、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃａ
Ｏ系の三成分組成とこれに対する添加物Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加
物量ｗの合計を１としたとき添加物量ｗを、０．０１≦
ｗ≦０．０５の範囲に選定することにより、嵩比重を
０．２０ｋｇ／ｌ未満にできることが確認された。
Ｏ系の三成分組成とこれに対する添加物Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加
物量ｗの合計を１としたとき添加物量ｗを、０．０１≦
ｗ≦０．０５の範囲に選定することにより、嵩比重を
０．２０ｋｇ／ｌ未満にできることが確認された。
【００２９】本発明では、一般廃棄物焼却灰、飛灰、産
業廃棄物燃えがら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭
灰等のいずれか１つまたはこれらの混合物を溶融し、発
泡化させるために利用する。これらの溶融スラグの中に
は（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ）以外の元素としてＭｇ、Ｔｉ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ等の１つまたは混合物が含まれて
おり、これらの元素の総和は５％以下に選定されてい
る。また、これらの元素が５％入ってきても特に発泡化
に影響ない。
業廃棄物燃えがら、有機性汚泥、無機性汚泥または石炭
灰等のいずれか１つまたはこれらの混合物を溶融し、発
泡化させるために利用する。これらの溶融スラグの中に
は（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ）以外の元素としてＭｇ、Ｔｉ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ等の１つまたは混合物が含まれて
おり、これらの元素の総和は５％以下に選定されてい
る。また、これらの元素が５％入ってきても特に発泡化
に影響ない。
【００３０】
【実施例】以下、本発明による発泡スラグの組成物の実
施例を表１を参照して詳細に説明する。一般廃棄物焼却
灰に溶融状態で表１に示すように、図１のハッチング領
域に対応する主成分となる三成分組成比を設定し、この
主成分以外の組成であるＮａ2Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、
Ｂ2 Ｏ3 は発泡スラグの固化状態で夫々１％になるよう
に添加し、これを電気炉に１００Kg投入した。約１時間
かけて溶融スラグとし、１３００℃で２０分保持した
後、溶融スラグを出滓した。
施例を表１を参照して詳細に説明する。一般廃棄物焼却
灰に溶融状態で表１に示すように、図１のハッチング領
域に対応する主成分となる三成分組成比を設定し、この
主成分以外の組成であるＮａ2Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、
Ｂ2 Ｏ3 は発泡スラグの固化状態で夫々１％になるよう
に添加し、これを電気炉に１００Kg投入した。約１時間
かけて溶融スラグとし、１３００℃で２０分保持した
後、溶融スラグを出滓した。
【００３１】この出滓した溶融スラグを、予め準備した
水槽の中の水に静かに流し込み、発泡スラグを試作し、
この発泡スラグの嵩比重（単位容積当たりの重量：Kg／
ｌ）を測定した。この測定した嵩比重及びこの嵩比重か
ら求まる歩留まり（嵩比重１．０Kg／ｌ以下の発泡スラ
グ重量÷流し込んだ溶融スラグ重量×１００）（％）を
下記表１に示す。
水槽の中の水に静かに流し込み、発泡スラグを試作し、
この発泡スラグの嵩比重（単位容積当たりの重量：Kg／
ｌ）を測定した。この測定した嵩比重及びこの嵩比重か
ら求まる歩留まり（嵩比重１．０Kg／ｌ以下の発泡スラ
グ重量÷流し込んだ溶融スラグ重量×１００）（％）を
下記表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】ここで、表１における実施例１が図１のＡ
点の組成比に相当し、実施例３が図１のＢ点の組成比に
対応し、実施例５が図１のＣ点の組成比に対応し、実施
例７が図１のＤ点の組成比に対応し、残りの実施例２，
４，６，８，９が図１のハッチング領域内の組成比に対
応している。
点の組成比に相当し、実施例３が図１のＢ点の組成比に
対応し、実施例５が図１のＣ点の組成比に対応し、実施
例７が図１のＤ点の組成比に対応し、残りの実施例２，
４，６，８，９が図１のハッチング領域内の組成比に対
応している。
【００３４】この表１から明らかなように、ハッチング
領域内の組成比を有し、添加物を添加した実施例１〜９
では、発泡スラグの嵩比重は０．０９〜０．１０ｋｇ／
ｌであり、従来の発泡スラグの組成で得られる発泡スラ
グの嵩比重０．２〜０．９ｋｇ／ｌに比較して極めて発
泡化の度合いの大きい発泡スラグが得られ、しかも、歩
留りは９７〜９８％と高歩留まりで製造できることが明
らかになった。
領域内の組成比を有し、添加物を添加した実施例１〜９
では、発泡スラグの嵩比重は０．０９〜０．１０ｋｇ／
ｌであり、従来の発泡スラグの組成で得られる発泡スラ
グの嵩比重０．２〜０．９ｋｇ／ｌに比較して極めて発
泡化の度合いの大きい発泡スラグが得られ、しかも、歩
留りは９７〜９８％と高歩留まりで製造できることが明
らかになった。
【００３５】因みに、実施例１，３，５，７と同様の三
成分組成比を有する比較例１，３，５，７のように、添
加物を添加しない場合には、嵩比重が０．６〜０．９ｋ
ｇ／ｌで歩留りは８０〜８９％であり、発泡化の度合い
が小さく、歩留りも低下していることが明らかである。
成分組成比を有する比較例１，３，５，７のように、添
加物を添加しない場合には、嵩比重が０．６〜０．９ｋ
ｇ／ｌで歩留りは８０〜８９％であり、発泡化の度合い
が小さく、歩留りも低下していることが明らかである。
【００３６】また、添加物を添加しても、三成分組成比
が図１のハッチング領域外となる場合は、比較例２，
４，６，８に示すように、嵩比重が０．４５〜０．５５
ｋｇ／ｌで歩留りも８９〜９１となり、発泡化の度合い
が小さく、歩留りも低下していることが明らかである。
が図１のハッチング領域外となる場合は、比較例２，
４，６，８に示すように、嵩比重が０．４５〜０．５５
ｋｇ／ｌで歩留りも８９〜９１となり、発泡化の度合い
が小さく、歩留りも低下していることが明らかである。
【００３７】このように、上記実施例１〜９によれば、
発泡化の度合いが大きい発泡スラグを高品質、高歩留り
で製造することができ、軽量化が要求される建材、比表
面積が要求される肥料、植物栽培用培土、各種フィルタ
ー、土質改良材、セメント材料、断熱成形材料、調湿材
等への広範囲の利用分野に適用することができる。
発泡化の度合いが大きい発泡スラグを高品質、高歩留り
で製造することができ、軽量化が要求される建材、比表
面積が要求される肥料、植物栽培用培土、各種フィルタ
ー、土質改良材、セメント材料、断熱成形材料、調湿材
等への広範囲の利用分野に適用することができる。
【００３８】尚、上記実施例では、添加物としてＮａ2
Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 は発泡スラグの固化状
態で夫々１％になるように添加した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、これらの１種ま
たは混合物を１〜５％添加するようにしてもよい。
Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 は発泡スラグの固化状
態で夫々１％になるように添加した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、これらの１種ま
たは混合物を１〜５％添加するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の発泡スラグの組成物は、低温度
で発泡化の度合いが大きい発泡スラグを製造することが
でき、また、高品質、高歩留まりで発泡化の度合いの大
きい発泡スラグを安価にしかも簡単な製造装置で製造で
き、軽量化が要求される建材、比表面積が要求される肥
料、植物栽培用培土、各種フィルター、土質改良材、セ
メント材料、断熱成形材料、調湿材等への広範囲の利用
分野に適用することができるという効果が得られる。
で発泡化の度合いが大きい発泡スラグを製造することが
でき、また、高品質、高歩留まりで発泡化の度合いの大
きい発泡スラグを安価にしかも簡単な製造装置で製造で
き、軽量化が要求される建材、比表面積が要求される肥
料、植物栽培用培土、各種フィルター、土質改良材、セ
メント材料、断熱成形材料、調湿材等への広範囲の利用
分野に適用することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の発泡スラグの組成物に係るＳｉＯ2 −
Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分の組成比を示す三成分組成
図である。
Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系三成分の組成比を示す三成分組成
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式（１−ｗ）｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ
2 Ｏ3 −ｚＣａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2 Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5
−Ｂ2 Ｏ3 ｝（但しｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなる発泡スラ
グの組成物において、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ系
三成分の組成比ｘ，ｙ，ｚが、これらの三成分組成図に
おける、以下の組成点Ａ：（ｘ＝０．６３０，ｙ＝０．
０６５，ｚ＝０．３０５）Ｂ：（ｘ＝０．３７０，ｙ＝
０．１３０，ｚ＝０．５００）Ｃ：（ｘ＝０．６７０，
ｙ＝０．１８０，ｚ＝０．１５０）Ｄ：（ｘ＝０．３７
０，ｙ＝０．２７０，ｚ＝０．３６０）を結ぶ線上及び
この線に囲まれる組成範囲で且つＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｐ
2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ3 の１つまたは混合物でなる添加物量ｗ
は、０．０１≦ｗ≦０．０５の範囲に選定されているこ
とを特徴とする発泡スラグの組成物。 - 【請求項２】 前記｛ｘＳｉＯ2 −ｙＡｌ2 Ｏ3 −ｚＣ
ａＯ｝−ｗ｛Ｎａ2Ｏ−Ｋ2 Ｏ−Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 ｝
（即ちｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ）の組成物はこれに含有されるＭ
ｇ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ等の１つまたはそれ
らの混合物を５重量％以下に制限したことを特徴とする
請求項１に記載の発泡スラグの組成物。 - 【請求項３】 前記発泡スラグの組成物は一般廃棄物焼
却灰、飛灰、産業廃棄物燃えがら、有機性汚泥、無機性
汚泥及び石炭灰等のいずれか１つまたはこれらの混合物
に添加物を加えて調整されていることを特徴とする請求
項１または２に記載の発泡スラグの組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085980A JP2896560B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 発泡スラグの組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8085980A JP2896560B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 発泡スラグの組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255377A true JPH09255377A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2896560B2 JP2896560B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=13873862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8085980A Expired - Lifetime JP2896560B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 発泡スラグの組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2896560B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1029882A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-03 | N K K Plant Kensetsu Kk | 汚泥焼却時に発生する飛灰から溶融固化体を製造する方法 |
| JP2024089700A (ja) * | 2022-12-22 | 2024-07-04 | デンカ株式会社 | きのこ栽培用人工培養基、きのこ栽培用培地、きのこの人工栽培方法 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP8085980A patent/JP2896560B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1029882A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-03 | N K K Plant Kensetsu Kk | 汚泥焼却時に発生する飛灰から溶融固化体を製造する方法 |
| JP2024089700A (ja) * | 2022-12-22 | 2024-07-04 | デンカ株式会社 | きのこ栽培用人工培養基、きのこ栽培用培地、きのこの人工栽培方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2896560B2 (ja) | 1999-05-31 |
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